本发明专利技术公开一种用于半导体器件瞬态热测试的恒流源，涉及瞬态热测试技术领域，该恒流源包括：DCDC隔离电源以及LDO降压模块、高精度电压基准模块、极性转换模块、25.5MA档电流源模块、2A档电流源模块、大小电流切换模块、以及BNC接口输出模块；本发明专利技术可以在大电流输出下保持高精度，还可以实现大小电流之间的快速切换，来实现瞬态热测试的要求。来实现瞬态热测试的要求。来实现瞬态热测试的要求。
【技术实现步骤摘要】
一种用于半导体器件瞬态热测试的恒流源
[0001]本专利技术涉及瞬态热测试
，特别是涉及一种用于半导体器件瞬态热测试的恒流源。
技术介绍
[0002]近几十年来，电子系统的功率水平不断提高。在电动汽车和混合动力汽车中，100安培的电流在千瓦功率下开关，火车甚至使用千安培。此外，功率密度也增加了。例如，手机通常只产生几瓦特的电量，但在完全没有通风的情况下，内部组件的温度会迅速从室外零下温度变化到100℃以上。因此，在设计阶段，系统散热能力的表征已经成为首要关注的问题。另外，在制造和最终失效分析中也需要进行热测量。
[0003]在电力电子中，热源器件通常是半导体器件，更准确地说，是半导体器件内的一层薄薄的耗散层。在许多情况下，半导体器件中存在正向偏置p
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n结，因此，热源在传统意义上称为“结”。由于半导体器件的所有参数都与温度有关，因此该结也可用作传感器。这样，就可以记录半导体器件结构中最热点的温度变化。尽管时间上的任何功率分布都可能导致温度瞬态，为了尽可能简化，通常施加功率阶跃，也就是两个功率级别之间的瞬间变化作为激励。功率阶跃上的温度瞬态响应是在某一时间的瞬变，其大小受热传导路径中半导体器件结构的影响。通过这种方式，如果评估温度瞬态曲线，就可以获得关于半导体器件结构的大量信息。由于上述参数的温度依赖性，快速产生稳定功率是一项艰巨任务。
技术实现思路
[0004]鉴于此，本专利技术提供了一种用于半导体器件瞬态热测试的恒流源。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种用于半导体器件瞬态热测试的恒流源，包括：DCDC隔离电源以及LDO降压模块、高精度电压基准模块、极性转换模块、25.5MA档电流源模块、2A档电流源模块、大小电流切换模块、以及BNC接口输出模块；
[0007]所述DCDC隔离电源以及LDO降压模块的输出端分别连接所述高精度电压基准模块的输入端和所述极性转换模块的输入端；
[0008]所述高精度电压基准模块的输出端分别与所述25.5MA档电流源模块的输入端、所述2A档电流源模块的输入端连接；
[0009]所述极性转换模块的输出端分别与所述25.5MA档电流源模块的输入端、所述2A档电流源模块的输入端连接；
[0010]所述25.5MA档电流源模块的输出端、所述2A档电流源模块的输出端均与所述大小电流切换模块的输入端连接；
[0011]所述大小电流切换模块的输出端与所述BNC接口输出模块的输入端连接。
[0012]可选地，所述25.5MA档电流源模块包括：PWM和电平输入模块、高速高精度隔离电平转换模块、巴特沃斯模拟量转换模块、50％开启阈值设定模块、加法器累加数据及误差模
块、以及电流输出模块；
[0013]所述PWM和电平输入模块用于接收FPGA的使能信号和电平信号；所述PWM和电平输入模块的输出端与所述高速高精度隔离电平转换模块的第一输入端连接；所述高精度电压基准模块的输出端与所述高速高精度隔离电平转换模块的第二输入端连接；
[0014]所述高速高精度隔离电平转换模块的输出端与所述巴特沃斯模拟量转换模块的输入端连接；所述巴特沃斯模拟量转换模块的输出端与所述电流输出模块的第一输入端连接，所述加法器累加数据及误差模块的输出端与所述电流输出模块的第二输入端连接，所述50％开启阈值设定模块的输出端与所述加法器累加数据及误差模块的第一输入端连接。
[0015]可选地，所述电流输出模块的第一输入端作为第一输出端，与所述加法器累加数据及误差模块的第二输入端连接，形成闭环的负反馈。
[0016]可选地，所述2A档电流源模块包括：PWM和电平输入模块、高速高精度隔离电平转换模块、巴特沃斯模拟量转换模块、50％开启阈值设定模块、加法器累加数据及误差模块、电流输出模块、以及驱动放大电路模块；
[0017]所述PWM和电平输入模块用于接收FPGA的使能信号和电平信号；所述PWM和电平输入模块的输出端与所述高速高精度隔离电平转换模块的第一输入端连接；所述高精度电压基准模块的输出端与所述高速高精度隔离电平转换模块的第二输入端连接；
[0018]所述高速高精度隔离电平转换模块的输出端与所述巴特沃斯模拟量转换模块的输入端连接；所述巴特沃斯模拟量转换模块的输出端与所述电流输出模块的第一输入端连接，所述加法器累加数据及误差模块的输出端与所述电流输出模块的第二输入端连接，所述50％开启阈值设定模块的输出端与所述加法器累加数据及误差模块的输入端连接；所述电流输出模块的第二输出端与所述驱动放大电路模块的输入端连接。
[0019]可选地，所述DCDC隔离电源以及LDO降压模块至少包括：24V转12V的隔离DC/DC变换器和三引脚正电压稳压器；
[0020]所述24V转12V的隔离DC/DC变换器用于将24V电压转12V电压；
[0021]所述24V转12V的隔离DC/DC变换器的输入端用于连接24V直流电源，所述24V转12V的隔离DC/DC变换器的第一输出端与所述大小电流切换模块的输入端连接，所述24V转12V的隔离DC/DC变换器的第一输出端与所述三引脚正电压稳压器的输入端连接；
[0022]所述三引脚正电压稳压器用于将12电压转5V电压；所述三引脚正电压稳压器的输出端分别连接高精度电压基准模块的输入端和极性转换模块的输入端。
[0023]可选地，所述高精度电压基准模块用于将5V电压转换成2.5V电压；所述高精度电压基准模块的输出端分别与所述高速高精度隔离电平转换模块的输入端、所述50％开启阈值设定模块的输入端连接。
[0024]可选地，所述极性转换模块至少包括电源极性反转变换器；所述电源极性反转变换器的工作电压为1.5V～9.5V，芯片所述电源极性反转变换器内置有振荡控制电路和四个功率MOSFET开关，所述电源极性反转变换器的外围设置有三个电容器。
[0025]可选地，所述高速高精度隔离电平转换模块至少包括高速光耦器件；所述巴特沃斯模拟量转换模块的核心为双运放运算放大器。
[0026]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0027]本专利技术提供的恒流源为采用了反馈控制回路及高速数字信号处理器做控制器的
数字式恒流源，可以在大电流输出下保持高精度，还可以实现大小电流之间的快速切换，来实现瞬态热测试的要求。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术实施例提供的瞬态热测试电路图；
[0030]图2为本专利技术实施例提供的一种用于半导体器件瞬态热测试的恒流源的结构示意图；
[0031]图3为本专利技术实施例提供的DCDC隔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于半导体器件瞬态热测试的恒流源，其特征在于，包括：DCDC隔离电源以及LDO降压模块、高精度电压基准模块、极性转换模块、25.5MA档电流源模块、2A档电流源模块、大小电流切换模块、以及BNC接口输出模块；所述DCDC隔离电源以及LDO降压模块的输出端分别连接所述高精度电压基准模块的输入端和所述极性转换模块的输入端；所述高精度电压基准模块的输出端分别与所述25.5MA档电流源模块的输入端、所述2A档电流源模块的输入端连接；所述极性转换模块的输出端分别与所述25.5MA档电流源模块的输入端、所述2A档电流源模块的输入端连接；所述25.5MA档电流源模块的输出端、所述2A档电流源模块的输出端均与所述大小电流切换模块的输入端连接；所述大小电流切换模块的输出端与所述BNC接口输出模块的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种用于半导体器件瞬态热测试的恒流源，其特征在于，所述25.5MA档电流源模块包括：PWM和电平输入模块、高速高精度隔离电平转换模块、巴特沃斯模拟量转换模块、50％开启阈值设定模块、加法器累加数据及误差模块、以及电流输出模块；所述PWM和电平输入模块用于接收FPGA的使能信号和电平信号；所述PWM和电平输入模块的输出端与所述高速高精度隔离电平转换模块的第一输入端连接；所述高精度电压基准模块的输出端与所述高速高精度隔离电平转换模块的第二输入端连接；所述高速高精度隔离电平转换模块的输出端与所述巴特沃斯模拟量转换模块的输入端连接；所述巴特沃斯模拟量转换模块的输出端与所述电流输出模块的第一输入端连接，所述加法器累加数据及误差模块的输出端与所述电流输出模块的第二输入端连接，所述50％开启阈值设定模块的输出端与所述加法器累加数据及误差模块的第一输入端连接。3.根据权利要求2所述的一种用于半导体器件瞬态热测试的恒流源，其特征在于，所述电流输出模块的第一输入端作为第一输出端，与所述加法器累加数据及误差模块的第二输入端连接，形成闭环的负反馈。4.根据权利要求3所述的一种用于半导体器件瞬态热测试的恒流源，其特征在于，所述2A档电流源模块包括：PWM和电平输入模块、高速高精度隔离电平转换模块、巴特沃斯模拟量转换模块、50％开启阈值设定模块、加法器累加数据及误差模块、电流输出模块、以及驱动放大电路模块；所述PWM和电平输入模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨连乔，杜王煜，简毛亮，杨骁妮，朱帅，张建华，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
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